等離子切割技術(shù)是實現(xiàn)精確切割與成型的一種重要手段,對等離子切割技術(shù)的發(fā)展源自二戰(zhàn)之前,那時候等離子切割機就已經(jīng)在市場上有了較為廣泛的應(yīng)用,整個等離子切割技術(shù)的發(fā)展得益于當(dāng)時現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,特別是對重型
金屬以及合金進行加工行業(yè)的要求。眾所周知,日;顒铀匦璧墓ぞ呒斑\輸載體的制造都離不開金屬。例如,起重機、汽車、摩天大樓、
機器人以及懸索橋都是由精確加工成型的金屬零部件構(gòu)成的。原因很簡單:金屬
材料非常堅固和耐久。對于大多數(shù)制造而言,特別是在滿足大型和/或堅固性方面,金屬材料自然成為合理的選擇。
@23?II$=@ L`2(u!i J 有趣的是金屬材料的堅固性同時也是它的缺點:由于金屬非常不容易損壞,那么要將其加工成特定的形狀就非常困難。當(dāng)人們需要加工一個大小和強度與飛機機翼一樣的部件時,如何實現(xiàn)精確的切割與成型呢?絕大多數(shù)情況下,這都需要求助于等離子切割機。
rF^H\U:w G;ihm$Cad 理論上講,一臺等離子切割機的
原理非常簡單。它是通過操控現(xiàn)知宇宙中最普遍的物質(zhì)形態(tài)之一進行加工的。
}HCt=W` ;S_Imf0$v 二戰(zhàn)中,美國的工廠生產(chǎn)裝甲、武器和飛機的速度比軸心國快5倍。這些都多虧了私營工業(yè)在大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域所做的巨大革新。
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如何更有效的切割和連接飛機的部件就引發(fā)了其中一部分技術(shù)革新。許多生產(chǎn)軍用飛機的工廠采用了一種新的焊接方法,該方法涉及到惰性氣體保護焊的使用。突破性的發(fā)現(xiàn)在于通過電流電解的氣體可以在焊接點附近形成一道屏障,以防止氧化。該新方法使得焊縫更加整齊,連接
結(jié)構(gòu)的強度更堅固。
l;;,[xhq dz6&TdEl 二十世紀六十年代初,
工程師們又有了新的發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)加快氣流速度和縮小氣孔有助于提高焊接溫度。新的
系統(tǒng)可以得到比任何商用焊機更高的溫度。事實上,在這樣的高溫下,此工具并不再起到焊接的作用。相反,它更像是一把鋸,切割堅韌的金屬如同熱刀切黃油一般。
QbJE+m5 xcQD]" 等離子電弧的引入革命性地提高了切具的速度、準確性以及切割種類,并且可應(yīng)用于各種金屬。下一節(jié),我們將介紹該系統(tǒng)背后的科學(xué)原理。等離子切割機可以很容易地穿透金屬還要歸功于等離子狀態(tài)的獨特性質(zhì)。那么什么是等離子狀態(tài)呢?
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S4S}go*G[ 世界上的物質(zhì)一共有四種狀態(tài)。在我們?nèi)粘I钪兴佑|的物質(zhì)大多是固態(tài)、液態(tài)或是氣態(tài)的。物質(zhì)的狀態(tài)由物質(zhì)分子間的相互作用決定。以水為例:
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?_o{ <`V_H~Z 固態(tài)的水就是冰。冰是由電中性的原子按六角晶格排列而成的固體。由于分子間的相互作用穩(wěn)定,因此呈保持形狀的固態(tài)。
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